Zasoby złota w paśmie górskim Witwatersrand koło Johannesburga są największe na świecie. W sumie od czasu ich odkrycia w roku 1886 wydobyto tam około 40 000 ton złota. To około 40 proc. złota, jakie w ogóle wydobyto na Ziemi.

Wiadomo, że złoża Witwatersrand mają około 3 miliardów lat, jednak mechanizm ich powstania był przedmiotem licznych debat geologów. Najprawdopodobniej złoto trafiło na powierzchnię Ziemi dzięki erozji złotonośnych żył w granitowym paśmie górskim Kaapvaal Craton (obecnie na północnym wschodzie Afryki Południowej). Złoto było składnikiem lawy, z której powstały te góry. Nie jest natomiast jasne, w jaki sposób wielkie ilości złota trafiły kilkaset kilometrów na południe – do basenu Witwatersrand. Według dominującej teorii fragmenty metalicznego złota uwolnione ze skał na skutek erozji zostały wraz z materiałem skalnym przeniesione przez rzeki do płytkich jezior, które z czasem przekształciły się w obecne złoża.

Z teorią tą nie zgadza się Christoph Heinrich z Politechniki Federalnej w Zurychu (Szwajcaria). Jego zdaniem złoto najpierw zostało chemicznie rozpuszczone przez kwaśne deszcze, a następnie wymyte przez rzeki do basenów. Ogromne kolonie bakterii, tak zwane maty bakteryjne rosnące w płytkich wodach, wytrąciły złoto z wody. „Nie wiemy, czy złoto wytrąciło się podczas życia mikroorganizmów, czy po ich śmierci, ale podstawowa wiedza chemiczna mówi nam, że życie organiczne redukuje złoto chemicznie – z postaci jonów do czystego pierwiastka” – mówi Heinrich.

Jak twierdzą naukowcy, złoża złota mogły powstać tylko w stosunkowo wąskim oknie czasowym, około 3 miliardów lat temu, gdy na Ziemi istniało już życie, ale atmosfera jeszcze nie zawierała dużych ilości tlenu. Były w niej natomiast emitowane przez wulkany gazy zawierające siarkę – na przykład siarkowodór. Złoto może tworzyć z siarką rozpuszczalne w wodzie kompleksy, które następnie mogą być rozkładane przez mikroorganizmy z wytrąceniem metalicznego złota.

Pół miliarda lat później glony i sinice wytworzyły ogromne ilości tlenu. Jak wyjaśnia Heinrich, obecność tlenu sprawiła, że siarczkowe kompleksy rozpadały się zanim złoto dotarłoby do jezior. Oznacza to, że nowe złoża tego rodzaju nie mogły już się tworzyć, jednak znając mechanizm ich powstawania łatwiej będzie odkrywać kolejne. Jeśli powstały w ten sam sposób co Witwatersrand, poszukujący złota geolodzy nie muszą się koncentrować na badaniu żwirowych osadów (takich jak w Kalifornii), ale - zdaniem Heinricha - raczej bogatych w węgiel łupków w okolicach płytkich jezior.